ما هي خلية بلتيير وكيف تعمل

تستخدم خلية Peltier على نطاق واسع في قطاعات مختلفة من الصناعة لأعمال التبريد ، حيث أنها نظام له العديد من المزايا مقارنة بأنظمة التبريد التقليدية. في هذه المقالة نفسر ما هي خلية بليتر وكيف تعمل.

ما هي خلية بلتيير

إن المبرد أو السخان أو المضخة الحرارية بلتييه عبارة عن مضخة حرارية نشطة في الحالة الصلبة تنقل الحرارة من جانب واحد من الجهاز إلى الآخر ، باستخدام الطاقة الكهربائية ، اعتمادًا على اتجاه التيار. يسمى هذا الجهاز أيضًا خلية بلتيير ، مضخة الحرارة بلتيير ، مبرد الحالة الصلبة ، أو المبرد الكهروحراري (TEC). يمكن استخدام خلية بلتييه للتدفئة أو التبريد ، على الرغم من أن التطبيق الرئيسي هو التبريد. يمكن استخدامه أيضًا كجهاز تحكم في درجة الحرارة يسخن أو يبرد.

نوصي بقراءة منشوراتنا حول أفضل خافضات الحرارة والمراوح والتبريد السائل للكمبيوتر الشخصي

يستخدم التبريد الكهروحراري تأثير بلتيير لإنشاء تدفق حراري بين الوصلة بين نوعين مختلفين من المواد. هذه التقنية أقل تطبيقًا على التبريد من التبريد بضغط البخار. تتمثل المزايا الرئيسية لخلية بلتيير مقارنة بثلاجة ضغط البخار في افتقارها إلى الأجزاء المتحركة أو السائلة المتداولة ، وعمر خدمة طويل جدًا ، وعدم التعرض للتسرب ، وصغر حجمها وشكلها المرن. عيوبه الرئيسية هي التكلفة العالية وضعف كفاءة الطاقة. يحاول العديد من الباحثين والشركات تطوير ثلاجات بلتيير الرخيصة والفعالة.

يمكن أيضًا استخدام مبرد بلتيير كمولد كهربائي حراري. عند العمل كمبرد ، يتم تطبيق الجهد عبر الجهاز ، ونتيجة لذلك ، سيتم إنشاء فرق في درجة الحرارة بين الجانبين. عند العمل كمولد ، يتم تسخين جانب واحد من الجهاز إلى درجة حرارة أعلى من الأخرى ، ونتيجة لذلك ، سيتم إنشاء فرق في الجهد بين الجانبين (تأثير Seebeck). ومع ذلك ، فإن مبرد بلتيير المصمم جيدًا سيكون مولدًا حراريًا متوسطًا والعكس بالعكس ، نظرًا لمتطلبات التصميم والتعبئة المختلفة.

كيف تعمل خلية بلتييه وما مزاياها

تعمل المبردات الكهروحرارية من خلال تأثير بلتيير (المعروف أيضًا بالتأثير الكهروحراري الأكثر شيوعًا). للجهاز جانبان ، وعندما يتدفق تيار كهربائي عبر الجهاز ، فإنه يحمل الحرارة من جانب إلى آخر ، بحيث يبرد أحد الجانبين بينما يسخن الآخر. يتم توصيل الجانب "الساخن" بالوعة الحرارة بحيث يبقى في درجة حرارة الغرفة ، بينما ينخفض ​​الجانب البارد تحت درجة حرارة الغرفة. في بعض التطبيقات ، يمكن أن تتالي المبردات المتعددة لخفض درجة الحرارة.

يتم استخدام اثنين من أشباه الموصلات الفريدة لتصنيعهما ، أحدهما من النوع n والآخر من p ، لأنهما يحتاجان إلى كثافة إلكترونية مختلفة. يتم وضع أشباه الموصلات حراريًا بالتوازي مع بعضها البعض وكهربائيًا في سلسلة ، ثم يتم إرفاقها بلوحة توصيل حراري على كل جانب. عندما يتم تطبيق الجهد على النهايات الحرة لأشباه الموصلات ، يكون هناك تدفق تيار مباشر عبر تقاطع أشباه الموصلات يسبب اختلافًا في درجة الحرارة. يمتص الجانب المزود بلوحة التبريد الحرارة التي يتم نقلها بعد ذلك إلى الجانب الآخر من الجهاز حيث يوجد بالوعة الحرارة. عادة ما يتم توصيل المبردات الكهروحرارية بجانب بعضها البعض بين لوحين من السيراميك. تتناسب قدرة التبريد للوحدة الإجمالية مع عدد وحدات TEC الموجودة بها. عادة ما ينتج عن مرحلة واحدة من TEC فرق درجة حرارة قصوى يبلغ 70 درجة مئوية بين الجانبين الحار والبارد. كلما زادت الحرارة التي تنتقل بها باستخدام TEC ، أصبحت أقل كفاءة ، حيث تحتاج إلى تبديد كل من الحرارة التي تتحرك والحرارة التي تولدها من استهلاك الطاقة الخاص بك. تتناسب كمية الحرارة التي يمكن امتصاصها مع التيار والوقت.

بعض فوائد استخدام TEC هي:

• لا توجد أجزاء متحركة ، لذلك يلزم صيانة أقل تكرارًا. لا توجد مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs). يمكن الحفاظ على التحكم في درجة الحرارة ضمن أجزاء من الدرجة. الشكل المرن (عامل الشكل) ؛ على وجه الخصوص ، يمكن أن تكون صغيرة الحجم جدًا. يمكن استخدامها في بيئات أصغر أو أشد من التبريد التقليدي. عمر طويل ، مع تجاوز متوسط ​​الوقت بين الأعطال (MTBF) 100000 ساعة. يمكن التحكم فيه عن طريق تغيير جهد الدخل / تيار

بعض عيوب استخدام TEC هي:

• يمكن تبديد كمية محدودة فقط من تدفق الحرارة. يتم إرجاعه إلى تطبيقات تدفق حرارة منخفضة. ليس بنفس الكفاءة ، من حيث معامل الأداء ، مثل أنظمة ضغط البخار (انظر أدناه)

KKmoon DIY مجموعة التبريد الحرارية الكهروضوئية وحدة تشغيل السائق + المبرد + المروحة + TEC1-12706 خفيف وصغير الحجم ، سهل التركيب. الحصول على لوحة التبريد أشباه الموصلات TEC1 12706 أ ، نوعية جيدة للاستخدام. 25.99 يورو

هذا ينهي مقالنا حول ما هي خلية بليتر وكيف تعمل ، تذكر أنه يمكنك مشاركتها على الشبكات الاجتماعية بحيث يمكنها مساعدة المزيد من المستخدمين الذين يحتاجون إليها.